אספקת חשמל אוטונומית לבית פרטי: סקירה של הפתרונות המקומיים הטובים ביותר

התקנת מערכת חשמל עצמאית תספק אנרגיה למבנים פרטיים שאינם מחוברים לרשתות מרכזיות. התוצאה תעזור להפחית את עלויות האנרגיה של קוטג'ים ובתים.אבל כדי לנצל את היתרונות המפורטים, אתה צריך לדעת בדיוק איך לעשות ספק כוח אוטונומי לבית פרטי. האין זה נכון?

נדבר על עיצוב מערכות אספקת חשמל עצמאיות. כאן תמצאו את העקרונות הבסיסיים של המכשיר וניואנסים חשובים של ארגון אספקת החשמל לנכסי מגורים פרטיים. המידע שאנו מספקים נבדק בקפידה, שיטתי והמידע תואם את תקנות הבנייה.

במאמר שאנו מציעים, האפשרויות לבניית מערכות אנרגיה פרטיות מנותחות באופן יסודי, כל מקורות האנרגיה האפשריים מוצגים ומוערכים. עקרונות הבנייה והתפעול של ספק כוח אוטונומי מתוארים בפירוט, הנתונים המוצגים נתמכים על ידי תמונות וסרטונים.

דרישות כלליות למערכות אוטונומיות ביתיות

על מנת שהמתחם האוטונומי יעבוד נכון ויפיק נפח אנרגיה המכסה במלואו את הצרכים של כל המכשירים הביתיים והמכשירים הביתיים, לפני התקנת הציוד, מתבצע חישוב ראשוני של הספק הכולל של צרכני החשמל הזמינים.

אלה כוללים יחידות כגון:

• מערכת חימום של בניין מגורים;
• ציוד קירור;
• מכשירי טיהור/קירור אוויר;
• מכשירי חשמל ביתיים גדולים וקטנים;
• מתחם שאיבה המספק מים לבית מבאר או קידוח;
• כלי חשמלי לתיקונים ותחזוקה שוטפים של מבנים ומגרשי גינה עשה זאת בעצמך.

הכוח הבסיסי נלמד מהמסמכים הנלווים שמנפיק היצרן ומצורפים לכל יחידה. מחוון זה שונה עבור כולם, אך כל מכשיר ומכשיר דורשים באותה מידה אספקה ​​יציבה של אנרגיה בתדירות מסוימת של זרימה חשמלית וללא נפילות מתח.

במקרים מסוימים, נלקח בחשבון גם פרמטר כמו הצורה הסינוסואידאלית של מתח החילופין.

נתונים על הספק של מכשירים מסוכמים ובדרך זו מגלים כמה קילוואט שעות אמיתיות צריכה מערכת חשמל אוטונומית לייצר ללא הפרעה ביום. מומלץ לחרוג מהמספר המתקבל ב-15-30% על מנת לקבל רזרבה מוצקה להגדלת צריכת האנרגיה בעתיד.

מערכת חשמל אוטונומית מאפשרת אספקת רמת הנוחות הדרושה בכל ימות השנה בבתים הממוקמים רחוק ממערכות התקשורת המרכזיות האחראיות על אספקת משאבי האנרגיה למגורים.

בשלב הבא נקבעים המאפיינים הטכניים העיקריים של מערכת האנרגיה העתידית. פרמטרים אלה תלויים ישירות במטרה שלו.

כאשר מתכננים ליצור מקור גיבוי שמתחבר רק ברגע מסוים, כאשר לא ניתן לקבל חשמל בתקשורת מרכזית, נקבע זמן הפעולה המשוער של הציוד האוטונומי, ועל סמך נתונים אלו, ההספק הנדרש לתפקוד תקין של הציוד האוטונומי. המערכת מחושבת.

הנוכחות של מתחם אספקת חשמל אוטונומית בבית פרטי מספקת לבעלים חופש פעולה מוחלט. תמיד יעמוד לרשותו המשאב הדרוש, ללא קשר למחיר שהמדינה תקבע לחשמל

אם הם מתכננים להסתמך על "כתפיים" של ציוד אוטונומי עבור כל אספקת החשמל בבניין מגורים, מבנים חיצוניים ועל החלקה עצמה, הם מחשבים מראש את הצריכה היומית המשוערת בבירור.

לנתון זה מתווספים עוד 20-25% ובדרך זו מתקבל הספק הבסיס הממשי הדרוש להפעלה מלאה של רשתות תקשורת, ציוד ומכשירי חשמל ביתיים.

בעת בחירת פאנלים סולאריים כמקור אספקת אנרגיה חלופי, עליך לזכור שבחורף המודולים מייצרים פי 2-3 פחות משאבים מאשר במהלך הפעילות הסולארית הגבוהה ביותר (ממארס עד ספטמבר)

לאחר מידע טכני מפורט ביד, הם מתחילים לפתח את הפרויקט ולהפיק אומדן עם חישוב אובייקטיבי מלא של העלויות הכספיות הקרובות לרכישת יחידות ותשלום עבור שירותי התקנה.

מומחים, כמובן, יטפלו בהתקנה מהר יותר ובאיכות טובה יותר, אך יבקשו עבורה סכום כסף נכבד. בעלי מלאכה לבית יכולים גם לשלוט בחלקים העיקריים של המשימה, אבל כדי לבצע שלבים בודדים עדיין יהיה חכם יותר להזמין אנשי מקצוע או לפחות לקבל את עצתם.

הערכה משוקללת של מערכת עצמאית

מערכות מודרניות לאספקת חשמל אוטונומית משתמשות במגוון משאבים להפקת אנרגיה. זה מאפשר לך לקבל חשמל באיכות גבוהה ללא תנודות אפילו במקומות המרוחקים והדלילים ביותר, שאליהם עדיין לא הגיעו כל היתרונות של הציוויליזציה.

היתרונות של חשמל אוטונומי

היתרון העיקרי של מערכות אספקת חשמל אוטונומיות הוא היעדר תקני צריכה ועמלות עבור אנרגיה משומשת. זה מאפשר לך לספק כל רמה של נוחות בבניין מגורים, ללא קשר אם יש תקשורת מרכזית בקרבת מקום או לא.

אם חישובי ההספק המקדימים נעשים נכון ולא יזלזלו, המערכת תעבוד כמו שעון והבעלים לא יתקלו בבעיות כמו הפסקות חשמל בלתי צפויות וקפיצות מתח.

יתרון משמעותי של ספק כוח אוטונומי הוא היעדר נחשולי מתח, נפילות ומתחי יתר ברשת, שבגללם ציוד ביתי ומחשב נכשל פעמים רבות יותר מהר.

הסיכון שמכשירי חשמל ביתיים בביתך ייכשלו או יישרפו עקב נחשול מתח בלתי צפוי יפחת לאפס. כמות ואיכות החשמל המתקבל תמיד יהיו זהות ובדיוק כפי שתוכנן במקור בפרויקט.

לציוד המספק אספקה ​​עצמאית של חשמל יש רמת אמינות גבוהה ולעיתים רחוקות נכשל. יתרון זה נשאר רלוונטי אם נשמרים כללי הפעלה בסיסיים ותחזוקה שוטפת של אלמנטים בודדים ושל המערכת כולה.

כמו כן, כבר פועלות היום תוכניות פיילוט המאפשרות לבעלים למכור עודפי חשמל למדינה. עם זאת, כדאי לחשוב על שימוש בהזדמנות מעניינת זו מראש, עוד בשלב של פיתוח פרויקט מערכת אספקת חשמל.

בנוסף, תצטרך להנפיק חבילת אישורים המאשרת את יכולתם של המכשירים הזמינים לייצר את כמות האנרגיה הנדרשת באיכות מתאימה.

חסרונות של ספק כוח עצמאי

החסרונות של מערכת אספקת חשמל עצמאית כוללים עלות גבוהה למדי של ציוד ועלויות תפעול משמעותיות.

החסרונות של ספק כוח אוטונומי כוללים את הצורך להקצות מקום להצבת ציוד, ביצוע תחזוקה עצמאית של המערכת והחלפת אלמנטים בלויים על חשבונך.

חשמלאים ממליצים בחום לבעלים לבצע את כל החישובים בזהירות רבה ולהבהיר בבירור את הפרמטרים הטכניים של המערכת המתוכננת להתקנה. אחרת, עלול להיווצר מצב שהיחידה המייצרת חשמל תכשל מבלי שתהיה לה זמן לשלם על עצמה.

הבעלים גם מבצעים תיקונים במתחם האוטונומי על חשבונם, ושירותים אלו עולים סכום כסף לא מבוטל. במידה והבית ממוקם באזור מרוחק או קשה להגיע אליו, תצטרכו לפנות לבעלי המלאכה באופן אישי או לשלם בנוסף על כך שהצוות יגיע לאתר.

יתר על כן, הכל יצטרך להיעשות די מהר, שכן תקשורת ביתית ושירותים הפועלים על חשמל לא יהיו זמינים בשלב זה.

אם מודולים של פאנלים סולאריים נבחרים כמערכת לייצור אנרגיה אוטונומית, יהיה צורך לפנותם מעת לעת מפסולת במזג אוויר סוער, ויש לפנותם משלג בחורף. רק עם זהירות כזו הם יתפקדו במלואם לאורך כל תקופת המבצע.

בדיקה מונעת קבועה ותחזוקה מתוזמנת של יחידות הפעלה יצמצמו משמעותית את הסיכוי להתקלות של מכשירים אוטונומיים, אך הדבר עשוי לדרוש גם ביקור של מומחים, שעולה כסף.

כמובן שהבעלים יבצע חלק מהעבודה הזו בעצמו, אך נושאים חמורים יותר הדורשים ניסיון מסוים וידע ספציפי עדיין יגררו התערבות מקצועית.

קביעת מקור האנרגיה הטוב ביותר

בחירת מקור אנרגיה חלופי לאוטונומי אספקת חשמל לבניין מגורים – רגע מאוד חשוב ואחראי שדורש התייחסות רצינית.

האפשרויות הפופולריות והנפוצות ביותר כוללות:

• גנרטורים הפועלים על סולר או בנזין;
• פנלים סולאריים;
• סוללות בעלות נפח וכוח גדולים;
• מערכות הידרואלקטריות;
• ממירי אנרגיית רוח.

לכל מקור יש מאפיינים ותכונות ייחודיות משלו. על בעלים להכיר אותם מראש ועל סמך מידע זה לקבוע את האפשרות הטובה ביותר למערכת שתוכל לספק את כל צרכי החשמל של בניין מגורים פרטי.

תכונות של גנרטורים

גנרטור הוא הדרך המהירה והקלה ביותר לספק לבית פרטי חשמל. להפעלה, היחידה משתמשת בבנזין או סולר וכתוצאה מהבעירה שלה, מייצרת את כמות האנרגיה הנדרשת.

היתרון העיקרי הוא עצמאות מוחלטת של המכשיר משינויים עונתיים ותנודות מזג האוויר. החסרונות כוללים נוכחות חובה באתר של מתקן אחסון דלק מאובזר במיוחד המיועד לנפח של 200 ליטר ומעלה.

סט גנרטור דיזל נוח וקל לתפעול, אך לתפעול מלא הוא צריך לקבל לפחות 250 מ"ל דלק לשעה. תחנות חזקות המסוגלות לספק אנרגיה לבית פרטי קטן עם צריכת משאבים בפועל של מספר קילוואט ליום "יאכלו" בערך ליטר סולר למשך 60 דקות

לרוב, ערכות גנרטורים של בנזין ודיזל משמשות כגיבוי או כמקורות חשמל זמניים.זאת בשל העובדה כי עבור פעולה מלאה המכשירים דורשים כמויות משמעותיות של דלק, שעלותו עולה כל הזמן.

גנרטור בנזין או דיזל חזק מסוגל לספק אספקת חשמל ללא הפרעה אם קיימת כמות הדלק הנדרשת. עם זאת, המכשיר מייצר הרבה רעש במהלך הפעולה. כדי לא לסבול מצלילים לא רצויים, כדאי למקם את היחידה באחד מחדרי השירות הצמודים הממוקמים במרחק מה מהבית שלך ומהבתים השכנים.

גם הציוד עצמו יקר ודורש תחזוקה מונעת. אפשרויות רווחיות יותר עבור ערכות גנרטורים כוללות יחידות גז. הם אינם דורשים אספקה ​​רציפה של דלק ואינם דורשים אחסון לחומרי דלק.

עם זאת, ההפעלה המלאה של מכשירים אלה מובטחת על ידי נקודה כזו כמו חיבור חובה לרשת הגז המרכזית, מה שלא תמיד אפשרי ובמחיר סביר.

התקנת גנרטור גז בבית מתבצעת רק על בסיס חבילת היתרים ובהשתתפות חובה בהתקנת צוות אומנים מחברת חלוקת הגז המקומית. לא מומלץ לחבר את המכשיר לצינור הגז בעצמכם על מנת למנוע דליפות פוטנציאליות ובעיות שונות בעתיד.

בגלל קשיים אלה, גנרטורים נבחרים לעתים רחוקות כמקור העיקרי לאספקת חשמל לבית פרטי.

אבל גנרטורים הם פתרון אידיאלי לשימוש זמני, למשל, במהלך בניית בית כפרי והכנת מסמכים לחיבורו:

בשלבי הבנייה הראשונים, הגנרטור ישמש כמקור אנרגיה עיקרי, ולאחר השלמת הניירת וקבלת אישור החיבור לרשת החשמל הכללית, הוא יהפוך לציוד גיבוי ובוודאי יועיל יותר מפעם אחת.

תחנות כוח סולאריות אוטונומיות

לספק לבניין מגורים פרטי, אספנים או פנלים סולאריים. מכשירים אלו סופגים אנרגיית אור וממירים אותה לזרם, אשר לאחר מכן מפעיל מערכות, מכשירים ומכשירים הפועלים על חשמל.

סוללות סולאריות (פאנלים) הן קבוצה של אלמנטים מוליכים למחצה המחוברים יחדיו וסגורים במסגרת הממירים משאבי אור לאנרגיה חשמלית.הציוד אינו צורך דלק ואינו דורש תחזוקה מורכבת ומקצועית ביותר.

כדי לשמור על הסדר של החפץ, מספיק פשוט לנגב מדי פעם את המראה הסופגת מאבק ולהסיר ממנה פסולת קטנה. התקנת היחידה בגובה מסוים בזווית של כ-70 מעלות תיצור תנאים שבהם בחורף לא יוכל שלג להצטבר על פני הסוללה ולהפריע לפעולתה הנכונה.

המערכת הסולארית מותאמת אוטומטית. הבעלים לא צריך להפעיל או לכבות את הציוד. האנרגיה המופקת נצברת במתחמי סוללות מיוחדים ומאפשרת לך להשתמש בחשמל מסביב לשעון במצב אינדיבידואלי שנוח לבעלים.

הסוללה הסולארית ממירה ישירות אנרגיית אור לזרם חשמלי, ובניגוד למערכות גנרטורים, עושה זאת בשקט מוחלט, ובכך לא מפריעה לא לתושבים ולא לשכנים

פאנלים סולאריים באיכות גבוהה הם אמינים מאוד ומיועדים לפעולה מלאה למשך 25 שנים לפחות. עד סוף תקופה זו, הביצועים שלהם יורדים מעט ובמשך 20 השנים הבאות מספקים הפאנלים משאב של כ-80% מההספק הראשוני הבסיסי המוצהר על ידי היצרן.

לפיכך, חיי הסוללה הכוללים הם 45 שנים, מה שעולה משמעותית על מערכות אוטונומיות אחרות.

בניגוד למחוללי רוח, התלויים ישירות בתופעות מטאורולוגיות מסוימות, מובטח של פאנלים סולאריים לספק חשמל מדי יום. בימים רעים ומעוננים, התפוקה שלהם הופכת מעט פחות, אבל לא נעצרת לחלוטין.

מכיוון שאור השמש זמין כמעט בכל מקום, לפאנלים סולאריים אין כמעט הגבלות על התקנה. ניתן למקם אותם על כל חלל לא מוצל של האתר, ולהפוך את המשטח המקבל בזווית מסוימת לצד הדרומי.

כשאתם בוחרים מקום לאיתור פאנלים סולאריים בגינה שלכם, עליכם לוודא שאין בקרבת מקום עצים גבוהים או מבנים שחוסמים את השמש ומטילים צללים. אחרת, הסוללה לא תוכל לעבוד בקיבולת מלאה.

אם גודל שטח הגן אינו מאפשר לך להקצות מקום פנוי נפרד לציוד, ראוי להשתמש במשטח הגג של בניין מגורים או בגג של מבנים חיצוניים להתקנת המערכת.

למרות שבריריות מסוימת, לפאנלים סולאריים משקל משמעותי ודורשים הידוק ברור ואמין. לפני ההתקנה, יש צורך לצייד את מבנה הגג עם קורות חזקות או תומכים כך שבעתיד הגג לא יקרוס, לא יוכל לעמוד בעומסים נוספים שלא נקבעו בתכנון המקורי

למערכות רוח והידרואלקטריות יש רמת הספק קבועה. עבור מערכות סולאריות, ערך זה צף ותלוי רק במספר הסוללות המותקנות. פאנלים סולאריים יכולים לשמש כמקורות אנרגיה נוספים. במקרה זה תצטרך מהפך היברידי, שהמאמר המומלץ שלנו יציג בפניכם.

אם אין צורך בכמות גדולה של אנרגיה כרגע, אתה יכול להתקין יחידה של ממדים מיניאטוריים, ובמידת הצורך, בזמן נוח, להוסיף לוחות נוספים ולהגדיל את כמות המשאבים המתקבלים.

אנרגיית רוח לאספקת חשמל אוטונומית

במקרה שמטאורולוגיות או סיבות אובייקטיביות אחרות אינן מאפשרות התקנת פאנלים סולאריים או קולטים, הגיוני לשים לב הרכבה והתקנה של גנרטור רוח. זוהי טורבינה המוצבת על מגדלים גבוהים (מ-3 מטר).

הוא לוכד את האנרגיה הקינטית של זרימת המערבולת, ממיר אותה לאנרגיה מכנית על ידי סיבוב הרוטור, ואז הופך אותו למשאב חשמלי באמצעות ממירים מיוחדים.

בעל בית פרטי שתכנן להתקין גנרטור רוח בהספק של יותר מ-10 קילוואט חייב ללמוד היטב מידע על שינויים בכיוון ועוצמת הרוח באזורו במהלך 20 השנים האחרונות.

ניתן לספק נתונים סטטיסטיים על ידי שירות מזג האוויר ושירותי אינטרנט שונים המאפשרים מעקב אחר מזג האוויר באינטרנט. אם הרוחות באזור נחשבות לתופעה נדירה ואין להן את החוזק הנדרש, התקנת "טורבינת רוח" לא תהיה מעשית.

היחידה אמינה, מחולל רוח אינו יוצר פליטות מזיקות לאטמוספירה ואינו משאיר פסולת ייצור, אך להפעלה מלאה הוא זקוק בדחיפות לרוח קבועה הנושבת במהירות של לפחות 14 קילומטרים לשעה. זהו תנאי חשוב מאוד, ואם הוא לא מתקיים, המכשיר פשוט לא יעמוד במשימות שהוקצו.

מערכות כוח מים מקומיות

שימוש בטורבינה הידראולית לאספקת חשמל לבניין מגורים הוא אופציה ריאלית ומשתלמת ביותר, אך רק אם יש נהר או אגם ליד המבנים. מערכת קטנה המופעלת על ידי אנרגיית מים בטוחה לחלוטין הן מבחינה סביבתית והן מבחינה חברתית, קלה מאוד לתפעול ובעלת יעילות טובה.

טורבינות הידראוליות קטנות הן אוטומטיות לחלוטין ואינן דורשות השתתפות אנושית בהפעלתן. איכות האנרגיה שהם מייצרים עומדת בכל דרישות GOST הן בתדר והן ברמת המתח

משך עבודה במשרה מלאה תחנת כוח הידרואלקטרית מיניאטורית עולה על 40 שנה. לתפקוד נכון, המערכת אינה דורשת מאגרים גדולים ואינה מצריכה הצפה של שטחים גדולים.

לפני ההתקנה, יש צורך לערוך פרויקט התקנה ולקבל את ההיתרים המתאימים.

סוללות למערכות אוטונומיות

עקרון הפעולה של הסוללה ברור ופשוט. כל עוד יש חשמל ברשת המרכזית, הסוללות נטענות מהשקע וצוברות משאב בבלוקים שלהן. סוללות לפאנלים סולאריים לתפקד בצורה דומה.

כאשר אספקת האנרגיה מופרעת, המודולים, באמצעות מיוחד התקנת מהפך מספקים שירותי חשמל למכשירי חשמל ביתיים ולמערכות ביתיות שונות.

בעת בחירת סוללה ליצירת מערכת חשמל גיבוי בבניין מגורים, כדאי לקבוע אילו מכשירים ומודולים של מכשירי חשמל ביתיים חייבים להיות מחוברים במקרה של חוסר באור. על ידי חיבור הכוח הבסיסי שלהם, אתה יכול לקבל מספר המציין את קיבולת הסוללה, המסוגלת להפעיל את המכשירים הדרושים ביותר

הם לא מתאימים לספק כל הזמן מרחב מחיה עם חשמל, אבל הם יתמודדו עם התפקיד של מתחם גיבוי בצורה מושלמת.

הוא יציג בפניכם את ההתפתחויות הטובות ביותר לארגון אנרגיה חלופית בבית כפרי. המאמר הבא, מוקדש כולו לנושא המעניין הזה.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

סרטון מס' 1 ידגים בבירור כיצד להרכיב מערכת אספקת חשמל אוטונומית לבית פרטי באמצעות פאנלים סולאריים במו ידיכם. הסרטון מספק עצות שימושיות מהמאסטר עם הדגמה מפורטת של כל פעולה ותיאור של הציוד המשמש:

סרטון מס' 2 מציג מה כדאי לבחור כדי ליצור מערכת חשמל גיבוי בבית: גנרטור או סוללה. סקירה כללית של היחידות, היתרונות והחסרונות, מאפיינים השוואתיים ועקרונות הפעולה תסייע לבעלי מלאכה עצמאיים ביישום הרעיון:

סרטון מס' 3 מציג כיצד פועל גנרטור רוח והאם הוא מסוגל לכסות את כל צרכי החשמל של בניין מגורים ממוצע:

סרטון מס' 4 מציג מתחם אספקת חשמל עצמאי לבית כפרי תוך שימוש במשאבים ומתקנים שונים. היתרונות והחסרונות של מערכת פאנלים סולאריים, מהפך MAP וגנרטור רוח פרוגרסיבי מתוארים:

הצורך בארגון חשמל אוטונומי לבית פרטי עלול להיווצר מסיבות שונות, למשל עקב קושי בהתחברות לרשת קיימת או עקב היעדר תקשורת מרכזית באזור בו נמצא הדיור.

מתח לא יציב, הפסקות חשמל או השבתות רגילות יכולים גם לאלץ את בעלי הנכסים לחשוב על השגת אנרגיה ממקורות חלופיים. מערכת מחושבת נכונה ומותקנת כהלכה תאפשר לך לשכוח מכל בעיות החשמל.

ספר לנו כיצד בנית מערכת אספקת אנרגיה אוטונומית באתר פרברי. ייתכן שיש לך בארסנל שיטות שאינן מופיעות במאמר, ומידע שימושי למבקרים באתר.אנא כתוב הערות בבלוק למטה, שתף את ההתרשמות שלך, פרסם תמונות, שאל שאלות.